沙冬青逆境胁迫分子生物学研究进展

逆境胁迫是影响植物生长发育的重要因素,植物的抗逆机理是分子生物学研究的重要领域。随着分子生物学技术的发展,有关植物抗逆方面的研究已取得了很大的进展,初步揭示了植物应对逆境胁迫适应性的分子机理。沙冬青是我国温带荒漠地区惟一的常绿灌木,具有很强的抗逆性,是开展植物逆境胁迫研究和抗逆基因筛选的理想材料。本文综合论述了抗逆植物沙冬青的抗逆机理及逆境胁迫相关基因的分子生物学研究进展,为植物抗逆基因工程发掘更多的基因资源和抗旱植物的抗逆性研究提供思路。     

沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

沙冬青属植物具有抗寒、抗旱、抗盐碱等特性,是研究植物逆境胁迫和筛选天然抗逆基因库的理想材料。非生物胁迫是限制沙冬青属植物生长发育及地理分布的重要因素,研究沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学为发掘其相关抗逆蛋白质及探索抗逆机理奠定基础。通过对近年来国内外利用蛋白质组学技术研究沙冬青属植物应答逆境胁迫的相关成果进行总结归纳,综述沙冬青属植物对低温、干旱、高盐等非生物胁迫响应的蛋白质组学最新研究进展,探讨在非生物胁迫下沙冬青属植物蛋白质水平的动态变化,揭示特定的蛋白质网络以及相关逆境应答机制,并对蛋白质组学技术应用前景进行展望,以期为沙冬青属植物抗逆分子机制更深入、全面的研究提供参考依据。     

新疆沙冬青AM真菌群落结构与遗传多样性分析

以新疆乌恰县4个样地新疆沙冬青Ammopiptanthus nanus根围3个土层土壤为研究对象,利用Nested-PCR-DGGE技术,结合DGGE图谱分析、DNA克隆测序及系统发育分析,研究新疆沙冬青AM真菌菌群结构与遗传多样性特征,为新疆沙冬青根围功能菌群研究奠定基础。结果表明,不同样地和土层,AM真菌具有不同DGGE指纹图谱特征,AM真菌丰度、优势度及其多样性指数均有差异,其中上阿图什30–40cm土层AM真菌丰度和多样性指数最高,分别为20和3.48。DGGE条带测序和系统发育分析显示,全部序列归为2属14种,球囊霉属Glomus是其优势属,其中Uncultured Glomus(AB698612)和Uncultured Glomus(AB698616)普遍存在于4样地3个土层,Glomus sp.(FN429104)和Uncultured Glomus(KC797120)是上阿图什30–40cm土层特有种,Glomus sp.(EU332717),Rhizophagus intraradices(FR750206)和Uncultured Glomus(AB698616)是新疆沙冬青根围优势种。G.indicum和Rh.intraradices在形态学鉴定中未出现,说明分子生物学技术对真菌多样性研究起着补充和完善的作用。     

孑遗植物沙冬青的研究进展与展望

沙冬青源于第三纪,是亚洲中部荒漠地带唯一的常绿阔叶灌木,属于"阿拉善-鄂尔多斯生物多样性中心"的特有种.沙冬青在对历史环境演变的长期适应过程中,逐渐形成了独特的超旱生结构和抗逆机理,是特种基因片断的稀有载体,在研究古地理、古气候、植物系统发育和荒漠地区生物多样性变化中具有重要的中介意义,也是特种植物化学成分(生物碱和高活性植物抗冻蛋白)研究、提取和转接的珍贵材料.沙冬青四季常绿,抗旱抗寒,防风固沙能力强,是干旱沙区治沙造林和园林绿化中难得的树种.沙冬青种子可提取特种工业用油,枝、叶可入药,能祛风、活血、止痛,外用主治冻疮、慢性风湿性关节炎等.     

沙冬青属的细胞学研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物仅两个种,即蒙古沙冬青(A.mongolicus)和新疆沙冬青(A.nanus),为第三纪残遗种,是中亚荒漠唯一的常绿阔叶植物,因珍稀,临危而被列为国家重点保护植物”。国内外对该属两个种的染色体数目的记载存在着差异。本文对沙冬青属两种植物的染色体数目和核型进行了分析研究,旨在为探讨该属植物的发生和系统发育,以及开展植物多样性保护和合理开发利用积累资料。     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

沙冬青染色体数目及核型的研究

本文首次报道了沙冬青的染色体数目及核型,沙冬青 Ammopiptanthus mongolicus (Maxim.)Cheng f.染色体基数目为x＝9,其核型公式为 2n=18=4m十14sm(2SAT)。     

濒危植物矮沙冬青的等位酶多样性及居群分化

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦技术,对珍稀濒危植物矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)6个自然居群的等位酶遗传多样性进行了初步研究。8个酶系统、l9个酶位点的检测结果表明,矮沙冬青具有较低的遗传变异水平。物种水平上的遗传多样性参数为：P=21．05％,A=1．21,Ht=0．040;居群水平上的平均遗传多样性为：P=14．04％,A=1．14(0．04),Ht=0．036(0．018),比长寿命多年生木本的狭域分布种和特有种的多样性水平都低。F-统计量分析显示,矮沙冬青在居群水平(F15=0．129)和总居群水平(FIT=0．202)上都表现为杂合子缺乏;Fsr=0．085表明居群问遗传分化较小,这与居群间较高的遗传一致度(I=0．997)的结果一致。据研究结果推测矮沙冬青进化历史上经历过遗传瓶颈,是造成遗传多样性水平偏低的重要原因。基于研究结果,提出应当重点保护遗传变异相对丰富的何依儿佣克尔(KE)居群,并且可将其作为引种的种源地。     

蒙药沙冬青的化学成分研究

从蒙古沙冬青分离得到了7个非生物碱类化合物,通过波谱学方法及与文献对照的方法鉴定为:β-谷甾醇(1)、白藜芦醇(2)、染料木素(3)、芒柄花素(4)、毛异黄酮(5)、maackiain(6)和trifolirhizin(7).其中化合物2、6和7为首次从蒙古沙冬青植物中得到.     

沙冬青叶片细胞中一种内含物的组织化学研究

沙冬青叶片细胞中有一种内含物,表皮细胞中有时可见,栅栏细胞中非常丰富,海棉细胞中较多,维管束鞘细胞通常只有一个,筛管分子中为数不少,导管分子中没有发现。组织化学研究表明,这种内含物是一种脂化物,它的大量出现可能与提高植物的抗寒性有关。     

羊草分子生物学研究进展

羊草是一种优质牧草,对发展我国优质草地畜牧业具有重要意义、以往研究对羊草生物学以及生理生态学进行了比较深入的探讨．但对于羊草分子生物学的研究起步较晚,进展也比较缓慢、近年来,随着分子生物学研究手段和技术的进步,以及羊草遗传改良的需要,人们在羊草遗传多样性、愈伤组织培养、酶蛋白分析以及基因克隆与转化等研究领域陆续开展了一些有益的尝试,并取得了重要的研究成果．结合科研工作的需要,对羊草分子生物学的最新进展进行了概述,并就亟需解决的问题进行了分析,提出了该领域今后的发展方向。     

Genetic diversity and geographic differentiation in endangered Ammopiptanthus (Leguminosae) populations in desert regions of northwest China as revealed by ISSR analysis

• Background and Aims The desert legume genus Ammopiptanthuscomprises two currently endangered species, A. mongolicus andA. nanus. Genetic variability and genetic differentiation betweenthe two species and within each species were examined. • Methods Inter-simple sequence repeat (ISSR) marker datawere obtained and analysed with respect to genetic diversity,structure and gene flow. • Key Results Despite the morphological similarity betweenA. mongolicus and A. nanus, the two species are geneticallydistinct from each other, indicated by 63 % species-specificbands. Low genetic variability was detected for both populationlevel (Shannon indices of diversity H_pop = 0·106, percentageof polymorphic loci P = 18·55 % for A. mongolicus; H_pop= 0·070, P = 12·24 % for A. nanus) and specieslevel (H_sp = 0·1832, P = 39·39 % for A. mongolicus;H_sp = 0·1026, P = 25·89 % for A. nanus). Moderategenetic differentiation was found based on different measures(AMOVA _ST and Hickory ^B) in both A. mongolicus (0·3743–0·3744)and A. nanus (0·2162–0·2369). • Conclusions The significant genetic difference betweenthe two species might be due to a possible vicariant evolutionaryevent from a single common ancestor through the fragmentationof their common ancestor's range. Conservation strategies forthese two endangered species are proposed.     

烟草野火病菌毒素的分子生物学研究进展

本文概述了近１０ 年来围绕烟草野火病菌毒素的合成、调节等分子生物学研究所取得的进展。烟野火毒素的生物活性部为一种二氨基二羧基的氨基酸野火氨酸,野火氨酸单独存在或与苏氨酸或丝氨酸以肽键结合成二肽,野火氨酸的游离羧基与β位氨基以酰胺键结合成β－ 内酰胺环。野火氨酸的合成有ｔａｂＡ,ｔａｂＢ,ｔａｌＡ,ｄａｐＢ等基因参与,受ｌｅｍＡ 基因调控。野火氨酸β－ 内酰胺可在酰基转移酶和β－ 内酰胺酶的作用下失毒。建议尝试转β－ 内酰胺酶基因于烟草以获得转基因抗野火病烟草。     

复制衰老的分子生物学进展

对有关复制衰老分子生物学近年来的研究成果进行了综述,主要包括:1）复制衰老的特征及其与年龄衰老和肿瘤抑制的关系;2）Rb和p53基因及生长调节基因在复制衰老中的作用.     

DNA分子标记在木耳属真菌中的应用研究进展

介绍了目前已在木耳属真菌中广泛应用的几种DNA分子标记技术(RFLP、RAPD、AFLP、ISSR、SRAP、SCAR、ITS、IGS),以及这些标记在木耳属真菌系统发育、分类研究、种间和种内鉴定、遗传多样性分析等方面的应用,并展望了这些标记技术在木耳属真菌中的应用前景。     

沙冬青AmCaM1基因的克隆及其功能初步分析

钙调素(calmodulins, CaMs)是一类非常保守的Ca2+感受蛋白,在Ca2+信号转导中起重要调节作用。本研究分析了强抗逆植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)AmCaM1在非生物胁迫下的表达变化,克隆了该基因并将其构建到植物表达载体上,然后转化拟南芥进行了初步的功能分析。结果表明,AmCaM1的转录水平在低温、干旱和盐胁迫下迅速上调;其cDNA编码区由450 bp组成,编码蛋白含149个氨基酸残基,在其一级结构中具有四个保守的EF-手型基序;将该基因转化拟南芥可提高种子萌发期对水分胁迫的耐性,而对耐盐和耐冷性无明显作用。